Densidad del aire
También cambia con la variación de la presión atmosférica, la temperatura y la humedad.
A 101,325 kPa (abs) y 20 °C (68 °F), el aire tiene una densidad de aproximadamente 1,204 kg/m3 (0,0752 lb/cu ft), según la Atmósfera estándar internacional (ISA).
A 101,325 kPa (abs) y 15 °C (59 °F), el aire tiene una densidad de aproximadamente 1,225 kg/m3(0,0765 lb/cu ft), que es aproximadamente 1⁄800 la del agua, según la Atmósfera Estándar Internacional (ISA).
Esto se puede ver usando la ley de los gases ideales como una aproximación.
Esto ocurre porque la masa molar del vapor de agua (18 g/mol) es menor que la masa molar del aire seco[note 1] (alrededor de 29 g/mol).
Por lo tanto, la masa por unidad de volumen del gas (su densidad) disminuye.
La densidad del aire húmedo se puede calcular tratándolo como una mezcla de gas ideal.
Para calcular la densidad del aire en función de la altitud, se requieren parámetros adicionales.
Para la troposfera, la parte más baja (~10 km) de la atmósfera, se enumeran a continuación, junto con sus valores según la Atmósfera Estándar Internacional, utilizando para el cálculo la constante de los gases ideales en lugar de la constante específica del aire: Temperatura en altitud
y se puede aproximar: Por lo tanto: Lo cual es idéntico a la solución isotérmica, excepto que Hn, a escala de altura de la caída exponencial para la densidad (así como para la densidad numérica n), no es igual a RT0/gM como se esperaría para una atmósfera isotérmica, pero bastante: Lo que da Hn = 10,4 km.
Tenga en cuenta que para diferentes gases, el valor de Hn difiere, según la masa molar M: es 10,9 para nitrógeno, 9,2 para oxígeno y 6,3 para dióxido de carbono.
La presión se puede aproximar por otro exponente: Que es idéntica a la solución isotérmica, con la misma escala de altura Hp = RT0/gM.
Hp es 8,4 km, pero para diferentes gases (midiendo su presión parcial), es nuevamente diferente y depende de la masa molar, dando 8,7 para nitrógeno, 7,6 para oxígeno y 5,6 para dióxido de carbono.
Más alta que la troposfera, en la tropopausa, la temperatura es aproximadamente constante con la altitud (hasta ~20 km) y es de 220 K. Esto significa que en esta capa L = 0 y T = 220 K, por lo que la caída exponencial es más rápida, con HTP = 6,3 para aire (6,5 para nitrógeno, 5,7 para oxígeno y 4,2 para dióxido de carbono).
Tanto la presión como la densidad obedecen a esta ley, por lo que, denotando la altura del límite entre la troposfera y la tropopausa como U: Error en la cita: Existen etiquetas para un grupo llamado «nota», pero no se encontró la etiqueta
